深水表层动态压井钻井液增黏剂的研制

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1、学兔兔www.xuetutu.com第28卷第4期钻井液与完井液V01．28NO．42011年7月DRILLINGFLUID&C0MPLETIONFLUIDJuly2011文章编号：1001—5620(2011)04—0001—03深水表层动态压井钻井液增黏剂的研制吴彬，向兴金，李自立，田荣剑2，李嗣贵，刘科(1．荆州市汉科新技术研究所，湖北荆州；2．中海油田服务股份有限公司油化事业部，河北燕郊；3．巾海石油研究总院，北京)摘要针对海洋深水表层钻井过程中钻井液用量大的技术特点，研制出了适用于动态压井钻井液的增黏剂ZVS，并在此基础上构建

2、了深水表层动态压井钻井液体系。室内研究表明，研制的增黏剂在基浆中预先钝化后不起增黏作用，可满足动态压井钻井液体系基浆的可泵送性；当与加入激活剂的大量海水混合后，增黏剂迅速发挥增黏作用，能满足海洋深水钻井的需求；构建的动态压井钻井液体系基浆具有良好的可泵送性，经海水稀释并激活后，能满足深水钻井的要求。关键词深水钻井；表层钻进；动态压井；钻井液；增黏剂；激活中图分类号：TE254．4文献标识码：A随着在中国南海深水水域油气资源勘探的深究密度变化范围为1．921．32g／cm)，直接泵送入人，深水油气资源的开发已经逐步提上日程。由于井满足钻进

3、要求。表1给出了高密度基浆稀释到不深水海洋环境和浅部地层情况复杂，深水钻井技术同密度后所需的海水量。尤其是表层钻井技术，是深水钻井的关键技术[1-6]。表1基浆稀释至不同密度的稀释倍数和浅海相比，在深水环境下，深水钻井的井身结构复杂得多，因此表层井眼尺寸大，且在海洋钻井中需采用隔水管，隔水管内的钻井液体积至少约300m，再加上平台钻井液系统，因此需要的钻井液体积就要比同样地下深度的陆地井需要的钻井液循环总量大得多；且最初深水表层钻进采用开路循环，所需钻井液用量更是大得多。因此，为了满足现场钻井液用量的要求，同时考虑到海上深水作业平台的限

4、制，国外均采用动态压井作业方式(DKD)]，这就需要对动态压井钻井液体系进行研究，以满足动态压井钻井液高密度基浆的可泵送从表1可以看出，钻井液密度从1．92g／cm下性及与大量海水混合后的携砂性。降到1．32g／cm需要将基浆稀释2，875倍，此为满足基浆能够泵送以及稀释后的钻井液满足钻进要1动态压井钻井液增黏剂的研制求，增黏剂的研制是关键。国外采用的动态压井钻井液一般是首先配制能室内研究采用含有羧基的不饱和脂肪酸、不饱够满足泵送要求的高密度基浆(密度为1．92g／cm)，和脂肪酸酯和疏水性不饱和脂肪酸碳链烷基酯为单然后通过大量海水稀释

5、后降低钻井液密度(室内研体，非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂为乳化基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)项目课题(2007AA09A103—02o第一作者简介：吴彬，1973年生，2002年获中国石油大学油气井工程博士学位，长期从事钻井液、完井液技术研究工作。地址：湖北荆州玉桥开发区月堤路39号；邮政编码434000；E—mail：wubin73@163．com。学兔兔www.xuetutu.com2钻井液与完井液2011年7月％2剂，选择适当的聚合助剂，以水为连续介质，通过膨润土引起，表明增黏剂在未加入激活剂时不起作用；乳液

6、聚合合成了满足动态井钻井液需求的增黏剂加入0．2％激活剂后，随着增黏~t1．OH量的增加，体系激ZVS，该增黏剂存加入一定量的钝化剂后不起增稠黏度的}：升幅度明显，l当增黏剂加量为4％时，表观％o0作用，有利于在配制基浆过程中控制基浆的黏度；黏度从10．5mPa·S上升到了70mPa·S，lJ1f、同时钝化后的增黏剂经过激活剂激活后能迅速起到也从未激活前的2、l变为r32、27，这表明陔增黏¨如555增黏作用，从而弥补由于大量海水稀释造成的钻井剂在加入激活剂后明显被激活，起到了增稠的作州。液黏度的降低，维持稀释后钻井液整体的稳定性。表3

7、加有不同加量增黏剂的海水膨润土浆一5一加入激活剂前后的流变性变化2动态压井钻井液增黏剂的性能评价sZVS／激活剂／AV／PyP／一2．1增黏剂激活前后在海水中的变化％％mPa·smPa·sPa一0010．O7303／2室内对加入激活剂前后加有不同加量增黏剂10．2l5．5I14．50O3／204ZVS海水的流变性变化进行了评价，结果见表2。0l0082．03／2从表2可知，未加入激活剂时，将不同加量的增黏2剂ZVS加入海水中后，其黏度变化较小，表观黏0．238．023l5．0l0／8度很低，表明增黏剂在未加人激活剂前基本不起作09．07

8、2．03／23用；而加入0．2％激活剂后，随着增黏剂加量的增加，0_236．019l7()14／l2体系黏度的上升幅度明显，当增黏N．OH量为4％时，Ol0．58252／l4表观黏度从4．5上升到了50．5